xx镇3000吨生活污水厂可行性研究报告.docx
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xx镇3000吨生活污水厂可行性研究报告
XX市XX镇3000m3/d污水处理厂
可行性研究方案
XXXX(北京)科技有限公司
营业执照、税务登记证、组织机构代码证、专利证书、资质证书、2006年国家重点推广技术证书、工艺设计图、效果图、实景照片、联营体设计院资料、业绩等。
前言
XX镇所辖11个村农村污水排放是传统的污水排水方式,污水无序排放问题长期困扰村民,为了充分保障地下水水质,避免农业上遭受损失,提高村民的生活质量,XX镇计划建设一座污水处理站及配套管网。
污水出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
针对XX市XX镇考察的具体情况及污水的特点,对污水管网及污水处理方案的技术论证和经济分析,推荐污水管网采用雨污合流的方式,污水处理厂采用“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺,出水排入就近水体。
本设计方案中选用了现今实用的“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺,工程总投资仅为550万元,一期3000吨/d主体工程仅占地仅为1.22亩,直接运行费不超过0.4元/吨·水。
本工程建成运行后将给XX市XX镇地区带来良好的环境、社会和经济效益。
本可研报告在充分调查研究、掌握现状和必要的试验、勘察工作的基础上,对本项目的建设必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性以及工程的规模、标准、工艺、投资等进行综合性的研究和论证,对不同方案进行比选,提出推荐方案,以作为有关领导部门决策的参考,以及项目环境评价、初步设计和施工图设计的依据。
在可行性研究报告文件的编制过程中,得到了XX市XX镇政府、XX市环境保护局等相关部门的大力支持、配合和指导,在此表示诚挚的谢意。
第一章总论
1.1编制依据
1.1.1项目背景
1.项目名称:
XX市XX镇污水处理厂
2.项目地点:
XX市XX镇XX村高速公路南
3.项目承办单位:
XX市XX镇
4.主管部门:
XX市XX镇人民政府
1.1.2依据文件
1.《设计委托书及设计合同》
2.中华人民共和国《水污染防治法》(2008年2月)
3、《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)
4、《中华人民共和国水污染防治实施细则》(2000年3月)
5、XX市XX镇地形新路网图1:
1
1.1.3规范标准
1.《市政工程设计技术管理标准》1993;
2.《城市污水处理工程项目建设标准(修订)》(2001年版);
3.《城市给水工程规划规范》GB50282-98;
4.《城市排水工程规划规范》GB50318-2000;
5.《室外给水设计规范》GBJ13-86(1997年版);
6.《室外排水设计规范》GBJ14-87(1997年版);
7.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;
8.《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002;
9.《污水综合排放标准》GB8978-1996;
10.《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999;
11.《地表水环境质量标准》GB3838-2002;
12.《环境空气质量标准》GB3095-1996;
13.《水污染物排放标准》GB4426-89;
14.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-93;
15.《农用污泥中污染物控制标准》GB4284-84;
16.《鼓风曝气系统设计规程》CECS97:
97;
17.《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:
2003;
18.《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89;
19.《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-94;
20.《城市污水水质检验方法》CJ/T51-1999~CJ/T79-1999;
21.《泵站设计规范》GB/T50265-97;
22.《厂矿道路设计规范》GBJ22-87;
23.《工业企业噪音控制设计规范》GBJ87-85;
24.《工业企业总平面图设计规范》GB50187-93;
25.《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版);
26.《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002;
27.《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002;
28.《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》TJ32-78;
29.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001;
30.《构筑物抗震设计规范》GB50191-93;
31.《建筑结构设计统一标准》GBJ68-89;
32.《建筑结构荷载规范》GBJ9-87;
33.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
34.《砌体结构设计规范》GB50003-2001;
35.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94;
36.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002;
37.《3~110kv高压配电装置设计规范》GB50060-92;
38.《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95;
39.《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》GB5006-92;
40.《供配电系统设计规范》GB50052-95;
41.《10kv及以下变电所设计规范》GB50053-94;
42.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-95;
43.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T-92;
44.《建筑防雷设计规范》GB50057-94;
45.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;
46.其它相关的国家标准、规范、规程、文件、手册及文献资料。
1.2编制原则
1.执行国家环境保护的政策,符合国家有关法规、规范及标准;
2.从实际情况出发,在区域总体规划的指导下,采取全面规划、分期实施的原则,既考虑近期建设又考虑远期发展,使工程建设与区域的发展相协调,既保护环境,又最大程度地发挥工程效益。
3.充分利用已建的排水设施;
4.根据设计进水水质和出厂水质要求,选用技术先进成熟、处理效果好、运行稳定可靠、高效节能、经济合理的污水处理工艺,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。
5.妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥,避免二次污染;
6.选择国内外先进、可靠、高效,运行管理方便,维修简便的排水专用设备;
7.采用现代化技术手段,实现科学自动化管理,做到技术可靠,经济合理。
8.厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下,使各处理构筑物尽量集中,节约用地,扩大绿化面积,并留有发展余地。
使厂区环境和周围环境协调一致。
9.积极创造一个良好的生产和生活环境,把污水处理厂设计成现代化的园林式污水处理厂。
10.珍惜宝贵的城市建设用地,在保证绿化面积和管理区用地的情况下,尽量少占面积,为处理厂的扩建留有余地。
1.3编制内容
本可行性研究报告编制内容为XX市XX镇生活污水处理厂(一期规模3000吨/日)厂区工艺设计、总图设计、建筑设计、结构设计、电气设计、自控设计、给排水设计、通风设计及投资估算、资金筹措、经济评价。
1.4研究结论
本设计方案在调查研究的基础上,对本项目的建设必要性、实施可能性以及工程的规模、投资等进行综合研究、论证。
规划区内主要用水为处理镇区内及周边地区规划范围内的污水,预测污水量为3000m3/d。
3000m3/d污水厂工程总投资仅为550万元,经财务评价,有较强的抗风险能力。
项目技术先进,经济合理,有良好的社会效益和环境效益,项目可行。
1.5镇区域概况及自然条件
1.5.1城镇概况
XX镇位于石家庄市区东部,紧邻石家庄市经济技术开发区。
镇区西距石家庄市中心15公里,307国道、石德铁路、石黄高速公路分别从镇区通过,石黄高速在镇域东部设有出入口。
全镇辖11个行政村,镇域面积3.4平方公里,耕地4.1万亩,人口3.3万。
我镇是河北省文明乡镇,镇政府驻地XX村先后三次被中央文明委授予“全国文明村”称号。
2009年,全镇实现工农业总产值71.6亿元,同比增长17.8%;农民人均收入达到7560元,增长8.0%;财政收入达到5500万元,同比增长32.5%。
1.5.2自然条件
1、地形位置
XX镇境内河流属海河流域子牙河水系,过境河流主要有滹沱河、石津总干渠以及排水沟渠汪洋沟。
2、气象条件
XX镇属暖温带,半湿润季风大陆性气候。
3、气温
年平均气温12.9℃,极端最高气温42.7℃,最低气温-26.5℃,1月最冷,平均气温-2.7~-4.6℃;7月最热,平均气温26.5~26.9℃。
无霜期平均194天,最大冻土厚度0.53米。
4、降水量
年平均降水量537mm,年最大降水量1044mm,降水多集中在7、8月份,占全年总量降水量的59%。
5、风向
主导风向为东南风(夏季),主导风向频率12%,次为西北风(冬季),次风向频率10%。
6、地质及地震
根据《中国地震参数区划图(GB18306-2001)》及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),XX市XX镇抗震设防烈度为7度。
1.6供水现状及规划
1.6.1供水现状
供水现状2009年XX镇总人口48010人,其中镇区15300人,用水普及率达100%,人均用水指标:
150L/·d。
1.6.2净水厂规划
供水量预测根据《城市给水工程规范》及相规范,给合现状用水情况确定用水指标,镇用水量预测采用综合人均水用指标,镇区人均用水量200L/人·d,镇域人均用水指标120L/人·d,镇区及镇区外居民点日用水量达到0.96万m3,至规划期末XX镇日用水量达5.45万m3。
1.6.3水厂供水范围
满足近期和远期,城镇内及周边地区居民生活用水和工业用水量,保障人民和企业的用水需求。
1.7排水现状及规划
1.7.1排水现状
生活污水排放量预测根据现状调查,目前居民用水量约为80L/人·d,今后随城镇生活条件的提高,人均生活用水量将逐步提高。
根据镇区人口、用水量、排水系数计算生活污水排放量预测,计算公式如下,预测结果见表。
W生排=W0.p.t.x/107
式中:
W生排——镇区生活污水排放量,单位:
万t/a
W0——用水指标,单位:
L/人·d,
p——镇区人口,单位:
人,
t——计算时间,取365天,
x——污水排放系数,取用水量的80%
XX镇镇区生活污水排放预测单位:
万t/a
年份
用水指标
镇区人口
污水排放系数
污水排放量
2010
80
19000
80%
44.384
2015
100
24000
80%
70.08
2020
120
30000
80%
105.12
1.7.2排水规划
XX镇生活污水处理项目设计XX村、小丰村、XX村、台西村、庄合村、故献村、双庙村7个村项目。
管网工程全长37700米,其中村外排水主管网工程全长6600米,全部采用D=1000钢筋混凝土管;村内管网铺设工程全长31100米,全部采用D=700钢筋混凝土管。
1.7.3污染现状
由于XX市XX镇没有完善的污水收集系统,生活污水直接排入道路边沟、天然溪流、河里。
部分生活污水长期随意排放,导致部分街区地域生活环境较差,已经严重影响了镇容和环境卫生,对人民的身心健康带来了不利影响。
污染重点是城镇生活污水的排放。
水资源污染给水环境带来了较严重的影响,河道污染增加了开发利用当地地表水资源的难度。
随着经济的发展,人口的增加,生活污水水量不断增加,污水中的污染物质,若不经处理直接排入水体,势必造成环境污染。
1.8工程建设必要性
随着XX市XX镇经济建设的快速发展、人口的不断增加,人民用水量也不断增加,污染负荷随之加剧。
长期以来,一些污水未经处理直接排放必定造成周围受纳水体的污染日趋严重。
尽快减轻和消除污水对周围河流的污染,尽早建设XX市XX镇污水处理厂工程,是改善镇区水环境质量状况的当务之急。
总之,XX市XX镇污水处理厂工程的兴建将明显改善城镇生态环境,极大促进XX镇地区的污水治理力度,有利于树立XX市XX镇的整体形象,推进城镇化进程的步伐,并且具有良好的环境效益和社会经济效益。
因此,建设本工程是十分必要的。
1.9环境保护的法律背景
随着人类文明的进步和社会经济的发展,人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性。
在我国,环境保护已作为一项基本国策,受到了全社会和各级人民政府的重视。
中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列的法律、法规及政策,以保证这项基本国策的执行。
与城市污水处理相关的现行法律、法规及政策如下:
1.《中华人民共和国水法》(1988年1月)
2.《中华人民共和国水污染防治法》(1984年5月)
3.《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(2000年3月)
4.《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)
5.《中华人民共和国环境污染防治法》(2000年3月)
6.《城市污水处理及污染防治技术政策》(2000年5月)
7.《建设项目环境保护管理条例》(1998年4月)
8.《饮用水水源保护区污染防治管理规定》(1989年7月)
9.《城市排水许可管理办法》(1994年)
10.《污水处理设施环境保护监督管理办法》(1988年5月)
11.《城市供水价格管理办法》(1998年9月)
12.《关于加大污水处理费征收力度建立城市污水排放和集中处理良性运行机制的通知》(1999年9月)
1989年12月26日颁布的《中华人民共和国环境保护法》作为母法,是各项有关环境保护法的基本依据,其要点如下:
(1)环境监督和管理
规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责,由中央政府制定国家环境标准,各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。
(2)环境保护与污染防治
各级政府必须制定工业排污的程序和制度,并提供各种环境保护措施。
(3)污染责任
授权给各级环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。
第二章污水量与工程规模
2.1工程服务范围
本工程服务范围为XX市XX镇及周边地区。
近期和远期的服务人口分别为23000人和48000人。
2.2污水水量预测
1、生活污水
(1)综合生活用水标准
近期:
130L/人·d
远期:
140L/人·d
(2)生活用水量
近期:
Q生=130×1×23000÷1000÷10000=0.299×104m3/d
远期:
Q生=140×1×48000÷1000÷10000=0.672×104m3/d
(3)生活污水量
近期:
Q生=0.299×0.9=0.269×104m3/d
远期:
Q生=0.672×0.9=0.605×104m3/d
2、工业废水
工业废水由企业自建的污水处理厂处理,出水不进入本污水处理厂。
3、综合生活污水
近期:
Q综=Q生+Q工=0.269×104m3/d
远期:
Q综=Q生+Q工=0.605×104m3/d
4、总水量
本可研报告中间近期规模0.30×104m3/d
本可研报告中间远期规模0.60×104m3/d
本次设计只针对一期日处理3000吨规模。
2.3污水处理厂规模的确定
根据上述XX市XX镇污水处理厂的预测结果,污水处理厂的近期处理规模拟定为:
3000m3/d。
2.4污水处理厂厂址的选择
污水处理厂厂址的选择与城市总体规划、污水管网的布局、污水的走向、地形地貌及处理后污水的出路等因素均有密切的关系。
XX市XX镇污水厂拟建于镇区东部,处理XX市XX镇及周边地区污水。
征地面积0.7公顷。
2.5尾水受纳水体与排放标准的确定
2.5.1受纳水体
本工程处理处理后的尾水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准,尾水经排水沟直接排入石津灌渠。
2.5.2排放方式
由于XX镇地处北方,年降水量及降水时间较短,单独设置雨水管道,实施雨污分流,从经济上讲导致投资提高,但雨水管道使用效率偏低,总体上讲是不可取。
采用合流制管道投资少,成本低,管道常年使用。
本工程针对XX市XX镇实际,因地制宜,采用合流制管道设计,可满足要求。
第三章污水处理工艺选择
3.1进出水质与处理程度
本设计方案中除特殊说明外,水质指标中均以COD代表CODcr、BOD代表BOD5、TN代表TKN。
3.1.1设计进水水质
1、现状污水水质分析
XX市XX镇范围小,人口相对较少,生活污水排放量也较少,再加上各项技术水平和工作条件有限,不具备长期跟踪测量水质的条件。
因此,无法提供详细的水质实测资料。
现根据设计规范提供的每人每天主要污染负荷量,再参考XX市XX镇实测生活污水水质,分析近、远期城镇生活污水水质。
就可得出近、远期城市污水进厂污水水质,确定本工程设计进厂污水水质。
2、典型生活污水的水质
参照《给水排水设计手册》(第五册),典型城镇污水个污染物浓度值为SS:
100~350mg/l;CODcr:
150~350mg/l;BOD5:
100~300mg/l;NH3-N:
20~50mg/l。
XX市XX镇经济迅猛发展,人民生活水平较高,镇区内没有矿工企业。
设计中可考虑XX市XX镇污水处理厂的进水水质为典型的生活污水。
3、周边地区污水处理厂进水水质
由于XX市XX镇水质监测资料较少,而XX市XX镇人民的生活水平、生活习惯于周边经济发展较好的城镇相近,周边城镇污水处理厂进水水质资料可以借鉴和参考。
所以本设计根据周边城镇污水处理厂实测数据并结合国内类似城市的污水水质情况进行预测。
周边已运行的部分污水厂实际进水水质见表3-1。
表3-1数据表明,我国北方城市污水处理厂进水浓度普遍较低,BOD5普遍低于100mg/L,即使污水处理厂已运行多年也不例外。
表3-1周边部分污水厂进水水质表
项目
污染指标
污水厂
BOD5
(mg/L)
COD
(mg/L)
SS
(mg/L)
TN
(mg/L)
NH4-N
(mg/L)
TP
(mg/L)
天津市东郊污水处理厂
300
500
400
55
45
8
天津市咸阳路污水处理厂
220
400
230
40
3
迁西县污水处理厂
150
330
250
35
4
4、污水处理厂进水水质拟定
根据工程前期调研情况,本次工程的进水水质暂未进行监测,具有极大的不确定性。
具体原因是:
管网尚未完善,目前没有正式的监测资料及运行资料,建议对镇区污水水质进行进一步的检测。
鉴于工程实施的紧迫性,参照国家设计规范、相类似污水处理厂设计经验结合现有的水质监测数据,推测XX市XX镇污水处理厂进水水质。
主要依据为生活污水处理厂进水水质。
根据污水设计水质标准,参照典型生活污水的水质及周边城市已建污水处理厂进水水质情况,考虑到XX市XX镇属于经济发达地区,生活水平较高。
按此原则确定XX市XX镇污水处理厂的进水水质如下:
(由业主核对是否正确)
项目
指标
CODGr
≤350mg/L
BOD5
≤200mg/L
SS
≤200mg/L
NH3—N
≤35mg/L
TP
≤4mg/L
TN
≤40mg/L
3.1.2设计出水水质
污水处理厂对污水中主要污染物的处理程度是确定污水处理工艺的基本依据,其确定方法大致可分二种:
其一,是通过受纳水体的环境容量求的合理的主要污染物质排放控制参数,依次制定地方或水域的排放标准,再依据上述标准计算确定污水中主要污染物质的处理程度。
这种方法可以合理充分的利用水体本身的环境容量资源,寻求与之相适宜的处理途径,获得最为经济的工程建设方案,最大限度的降低污水处理成本。
其二,是根据国家颁布的有关水体环境质量标准和相应的污水排放标准确定处理程度。
对于本工程而言,污水处理后排入就近水体石津灌渠,虽然石津灌渠相对来说具有较大的环境容量,但是石津灌渠是沿岸居民的水源地,必须加强保护。
因此,不符合使用上述第一种方法的条件,故采用第二种方法进行污水处理程度的确定。
根据GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》要求和2006年5月8日,国家环境保护总局公告2006年第21号,关于发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)修改单的公告。
4.1.2.2修改为:
城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行一级标准的A标准,排入GB3838地表水三类功能水域(划定的饮用水源保护区和游泳区除外)、GB3079海水二类功能水域时,执行一级标准的B标准。
本厂出水排入就近水体石津灌渠,石津灌渠属重点流域。
因此确定XX市XX镇污水处理厂出水水质为一级A标准。
一级A标准要求城镇污水处理厂基本控制项目最高允许排放浓度为:
项目
指标
CODGr
≤50mg/L
BOD5
≤10mg/L
SS
≤10mg/L
NH3—N
≤5(8)mg/L
TP(以P计)
≤0.5mg/L
TN
≤15mg/L
注:
括号外数字为水温>12℃时的控制指标,括号内数字为水温≤12℃时的控制指标。
综上所述,结合国家规范和标准,确定XX市XX镇污水处理厂出水主要污染物水质指标为:
项目
指标
CODGr
≤50mg/L
BOD5
≤10mg/L
SS
≤10mg/L
NH3—N
≤5(8)mg/L
TP(以P计)
≤0.5mg/L
TN
≤15mg/L
pH
6~9
3.1.3设计处理程度
根据污水处理厂进水污染物浓度和要求出水水质指标,XX市XX镇污水处理厂的污水进出水水质及污染物去除率如表3-2所示:
表3-2设计进、出水水质及处理程度对照表
项目
水质控制项目(mg/L)
设计进水水质
设计出水水质
设计处理程度(%)
1
化学需氧量(COD)
350
50
85.7
2
生化需氧量(BOD)
200
10
95
3
悬浮物(SS)
200
10
96
4
氨氮(以NH3-N计)
35
5(8)
85.7(77.2)
5
总磷(以P计)
4
0.5
87.5
6
总氮(以N计)
40
15
62.5
7
pH(无量纲)
6~9
_____
8
大肠菌群
个/L
103
3.1.4水质特性分析
污水采用生物法处理工艺,特别是具有脱氮除磷功能的工艺,对进水中污染物质的配比和平衡有较高的要求,水质特性的分析确定对工艺设计有很大的影响。
3.2污水处理工艺的比较
3.2.1常规污水处理工艺
污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。
日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法,活性污泥法主要分为以下几大类:
(1)传活性污泥法及其改进型,
(2)氧化沟法及其改进型,(3)AB法及其改进型,(4)A/O法及其改进型,(5)SBR法及其改进型,(6)其它类型,如水解—好氧生物法等。
对于大部分城市污水,就满足排放标准来说,所需要的处理程度为具有除磷和部分硝化功能的城市污水二级处理。
由于硝化作用主要受硝化菌比增长速率、泥龄和温度控制。
活性污泥中的硝化分成不硝化、部分硝化和完全硝化三种情况,其中部分硝化属于不可控制的高度不稳定过程,因此活性污泥系统中硝化作用只能按完全硝化或不硝化这两种方式设计,不能按部分硝化的方式设计。
当处理系统按
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